早籼杂交稻粒形和产量性状的遗传效应与杂种优势分析

以6个籼稻不育系为母本和5个早籼恢复系为父本进行不完全双列杂交,采用加性—显性遗传模型,对早籼杂交稻粒形与产量性状进行遗传效应与杂种优势分析.结果表明:(1)谷粒长、谷粒宽、谷粒长宽比、谷粒长厚比、穗实粒数、穗空粒数、结实率和千粒重等性状同时受加性效应和显性效应控制,谷粒宽厚比、穗数、单株产量主要受显性基因控制,穗总粒数主要受加性效应影响.(2)穗空粒数与谷粒长、谷粒长厚比,穗总粒数与谷粒厚,结实率与谷粒长、谷粒宽厚比、谷粒长厚比,千粒重与谷粒厚间的表型相关和遗传相关正值或负值已达显著或极显著水平,利用加性相关为主的性状进行间接选择可取得较好的育种效果.(3)各个性状群体平均优势和群体超亲优势有的显著有的不显著,其中水稻F1单株产量的群体平均优势为24.5%,达极显著水平,群体超亲优势不显著.     

水稻植株农艺性状与水稻品质的遗传相关性分析

以35个水稻杂交组合为材料,研究了一些属于不同遗传类型性状间的相关性。结果表明,控制植株农艺性状的遗传效应与影响水稻品质性状的遗传效应间存在较强的相关性。其中,以加性效应间的相关性最为明显;有效穗数、剑叶长宽比和谷粒宽等性状与品质性状间存在正相关,而株高、剑叶长、穗长、每穗粒数、谷粒长和谷粒长宽比等性状与水稻品质性状间存在负相关;有效穗数与糙米率等成对性状间的显性效应相关。     

水稻大粒种质单株产量与穗部性状相关及回归分析

采用2个水稻大粒种质和2个常规品种进行单株产量与穗部性状对比研究,结果表明:大粒种质粒数、一次枝梗数以及二次枝梗粒数极显著低于常规品种。相关分析表明,大粒种质单株产量与穗部10个性状呈显著正相关,常规品种单株产量仅与穗部6个性状呈显著正相关。回归分析表明,二次枝梗实粒数对水稻单株产量具有正向影响;大粒种质影响单株产量的穗部性状为二次枝梗实粒数和一次枝梗数正向影响,二次枝梗粒数为负向影响;常规品种影响单株产量的穗部性状仅为二次枝梗实粒数正向影响。     

水稻卫星搭载突变性状考察和品系选育

利用我国返回式卫星搭载水稻品种“特籼占13”种子，回收后经多代的种植选择，选育出性状稳定的13个突变品系进行主要经济性状考察，结果表明：空间诱变突变品系的多个性状都发生了不同程度的变异，其中谷粒长宽比、穗长、穗粒数、小区产量等性状，品系间变异达到显著和极显著水平。讨论了水稻空间诱变性状变异改良的有效性，并从参试空间诱变突变品系中选育出多个性状同时产生突变得到改良的优质高产新品系。     

水稻长穗大粒种质资源产量性状配合力及遗传力分析

选用5份籼稻恢复系和6份长穗大粒种质资源,按照NCII交配设计,对7个产量性状进行配合力和遗传力分析。结果表明,所考查的7个产量性状的遗传受亲本基因加性效应和显性效应的影响,基因加性效应起主要作用。除了株高、结实率、丛有效穗、单株产量外,其他性状的遗传表达受长穗大粒种质资源的影响较大。丛有效穗、单株产量除了受亲本特殊配合力的影响外,恢复系的一般配合力起着决定性的作用。株高、千粒重的狭义遗传力较高,可早代严格选择;主穗长度、每穗总粒数、结实率、丛有效穗、单株产量狭义遗传力较低,早代选择效果不佳。CD-1在多个性状上一般配合力最好;CD-4、CD-5可作为大粒型育种的农艺亲本。R527× CD-3作为选育大穗或重穗型亲本的优异组合;多系一号× CD-4作为选育多穗型亲本的组合;R527× CD-1作为选育大粒型亲本的组合。     

粳稻穗角与谷粒性状及品质性状相关性分析

测定了粳稻直立穗品种丙8979与弯曲穗品种C堡杂交的重组自交系349个株系的穗角和7个谷粒性状及12个稻米品质性状,分析了穗角与谷粒性状和稻米品质性状间的相关性。结果表明,穗角与千粒重、谷粒长、谷粒宽、谷粒长宽比、谷粒长厚比、粒长和长宽比均呈极显著正相关,穗角不是决定产量和品质的主要因素。千粒重与谷粒长、谷粒宽、谷粒厚、糙米率、精米率、粒长、粒宽和直链淀粉含量均呈极显著正相关,与谷粒长厚比和谷粒宽厚比呈极显著负相关,千粒重主要由谷粒宽和谷粒厚决定。直链淀粉与谷粒长,垩白粒率与谷粒宽,粒宽与糊化温度之间均呈极显著正相关。垩白粒率与谷粒长宽比、长宽比、糙米率和精米率,垩白度与糙米率、精米率和整精米率以及长宽比与垩白度和糊化温度之间均呈极显著负相关。     

水稻谷粒外观性状和粒重的遗传研究

谷粒性状与水稻的产量和品质密切相关,阐明其遗传规律,对水稻品种改良有重要意义。利用主基因+多基因混合遗传模型对直立穗水稻品种3012与弯曲穗品种万特大粒杂交组合的P1、P2、F1和F2的粒长、粒宽和粒重进行了遗传分析。结果表明,粒长和粒宽的遗传均受1对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制。粒重的遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制。粒长和粒宽以多基因遗传为主,粒重以主基因遗传为主。控制这3个性状的基因均以加性效应为主,在育种时应采取不同的策略。     

稻直立穗型性状分子标记开发及籼稻直立穗型育种探讨

直立穗型基因是水稻中与株型相关的有重要利用价值的基因。通过对直立穗型的性状遗传、籼稻直立穗型与弯穗型品系的性状比较、基因的分子标记开发和杂交后代的标记辅助选择进行分析研究,结果表明,直立穗无论在粳稻还是在籼稻遗传背景中均表现为单基因不完全显性遗传,显性度达到73．3％-93．7％。直立穗型基因与第9染色体上的SSR标记RM566、RM24423和RM7048紧密连锁,图距分别为5．8、0．43和0．85cM,用这3个标记对杂交后代辅助育种选择的准确率在66．7％-100％之间,其中RM24423辅助选择的准确率为100％。与弯穗型杂交后代育种品系比较,籼稻直立穗型品系株高和穗长略短、穗数略少,每穗粒数和着粒密度均增加且达显著水平,结实率、千粒重和产量均降低,但只有结实率达显著水平。因此,育种上可依据这些性状效应来探索直立穗型籼稻的株型设计和品种培育的新途径。     

直立穗型水稻研究进展

对不同穗型水稻穗功能、穗部性状和穗型遗传及直立穗型水稻群体生理生态等特性进行了综述。结果表明，不同穗型水稻穗的光合能力均较弱，可视为非同化器官，但当穗部光照条件变劣时，籽粒成熟率和千粒重明显下降，直立穗型品种下降幅度更大；不同穗型水稻1、2次枝梗及其着生籽粒在穗轴上的分布规律相似，直立穗型水稻结实率偏低主要是因为中下部2次枝梗籽粒结实宰相对更低造成的，选择1次枝梗籽粒比率较高、2次枝梗籽粒主要分布在穗轴上部的直立穗型水稻品种有利于提高其结实性；目前发现的水稻穗型基因都是主效核基因，且有显性和隐性之分，直立穗型基因具有一定的多效性，往往导致性状变异的相互关联；直立穗型水稻群体光照及温度、湿度、CO2浓度等生态条件较为优越，故生育后期叶面积指数(LAI)衰减较馒，群体光合速率(CAP)高值持续期长。因此，直立穗型水稻群体物质生产能力较强，生物产量较高，这是其最终经济产量较高的物质基础。     

早籼稻谷粒性状遗传效应的分析

以广陆矮４号等８个粗短粒品种和湘早籼３号等５个细长粒品种进行不完全双列杂交，采用加－显遗传模型，对早籼谷粒性状进行了遗传分析。结果表明，谷粒性状属于多基因控制的数量遗传。粒长、粒宽、粒厚、长宽比、粒重和穗重等性状主要受制于基因的加性效应，其狭义遗传率为５０．９％—９５．０％，均达极显著水平。相对遗传进度表明，长宽比性状的选择效果好于其它性状。亲本和杂交组合遗传效应预测值表明，在长粒品种中容易选出谷粒长宽比大和宽度小的亲本，而在谷粒厚度大的品种中则易选出粒重和穗重高的亲本。浙农９２１、湘８６－７０和湘早籼３号等亲本在粒形和产量性状改良中具有很大的增值作用，其中浙农９２１／湘８６－７０、中１５６／湘８６－７０和浙农９２１／湘早籼３号等组合能够显著降低粒宽、增加粒长和长宽比以及提高粒重和穗重。     

籼稻骨干亲本产量相关性状遗传效应

【目的】研究水稻产量相关性状的遗传效应、遗传率和遗传相关,旨在加深理解水稻产量相关性状遗传体系。【方法】以几个重要的恢复系和不育系为材料,采用加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型)和统计分析方法研究水稻产量相关性状遗传效应、遗传率和遗传相关。【结果】研究表明水稻产量相关性状同时受加性效应、显性效应和母体效应的控制,穗总粒数、单株总粒数、千粒重和单株重以加性效应占主导,株高和单株有效穗则由显性效应和母体效应共同控制;狭义遗传率以千粒重的表现最高,单株重次之;不育系中粤泰A能增加单株有效穗,Y58S和中9A能增加单株总粒数;恢复系中绵恢725能增加穗总粒数、单株粒数、单株重和千粒重;此外,遗传相关研究表明通过增加穗总粒数和单株总粒数可以达到增加单株重的目的,而要选到穗总粒数较多的材料有效穗不能太多。【结论】在水稻产量相关性状育种实践中,应根据水稻产量相关性状的遗传方式不同采用不同的选育方法。穗总粒数、单株总粒数、千粒重、单株重和播始历期可在常规聚合育种上通过世代综合选择,使加性效应得以稳定遗传,而株高和单株有效穗在杂种优势利用上有一定的潜力。千粒重和单株重早期世代选择效果较好,株高和单株有效穗高代选择比较适宜。     

新质源(CMS-FA)杂交稻产量相关性状的遗传效应与杂种优势分析

【目的】研究水稻新质源(CMS-FA)不育系和恢复系的产量相关性状遗传效应和杂种优势水平,评价新型细胞质源杂交稻亲本的育种潜力。【方法】采用不完全双列杂交设计,以新质源(CMS-FA)杂交稻系统的5个不育系为母本,5个恢复系为父本配制25个杂交组合,种植亲本和F1获得产量相关性状的试验数据。利用加性-显性遗传模型和MINQUE(1)法对10个产量相关性状遗传方差分量比率、遗传率、亲本加性效应和组合显性效应以及杂种优势进行剖析。【结果】新质源杂交稻产量相关性状同时受加性效应和显性效应的控制,单株穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重、剑叶长和生育期等性状以加性效应占主导,单株产量、株高和穗长等性状则以显性效应控制为主;狭义遗传率以千粒重表现最高,生育期次之,单株产量最低;加性效应最好的不育系是金农2A,恢复系是金恢3号和金恢1号;显性效应最强的4个组合为金农2A×金恢5号、金农2A×金恢2号、金农4A×金恢5号和金农5A×金恢5号;单株产量、株高、穗长3个产量相关性状F1具有很强的群体平均优势(7.351%—16.330%)和群体超亲优势(4.233%—10.507%),强优势组合杂种优势可达10.307%—49.462%。【结论】供试不育系以金农2A较好,恢复系以金恢3号和金恢1号最好,金恢5号在配制生育期较短的杂交稻高产组合中是一个很好的亲本。     

水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势

采用包括基因型与环境互作效应的加性—显性遗传模型(AD模型),对不同环境下水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势进行研究。结果表明,播抽天数、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重性状以基因的加性主效应为主;结实率和株高性状以基因的显性主效应为主;基因型×环境互作效应明显影响产量相关性状表现,以显性×环境互作为主,其中播抽天数、单株谷重、千粒重和穗长的显性×环境互作效应尤为明显。杂种优势研究表明,由遗传主效应控制的杂种优势除单株有效穗数外,其余8个性状均表现正向群体平均优势;基因型×环境互作杂种优势分析表明,单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重、株高和穗长6个性状杂种优势的稳定性较好。遗传效应分析结果表明,明恢413、97gk1037、明恢118和明恢417在多个性状上表现以遗传主效应为主,环境互作效应较弱,具有较好的环境稳定性,表明该4个籼粳交衍生品系在籼粳杂种优势利用中具有较高的利用价值。     

水稻籼爪交重组自交系穗部性状变异分析

为研究四川水稻高产理想株系穗部性状的遗传特性,并筛选出高产且综合农艺性状好的新材料,利用籼稻CG133R与爪哇稻22号构建的重组自交系(RIL)群体,对其单株有效穗、一次枝梗数、穗长、每穗着粒数和千粒重等9个性状的遗传变异进行考查和相关性分析;对其单株产量与各农艺性状进行逐步回归分析与通径分析;对单株产量位列前8名的优系分析其穗部性状表现,并根据单株产量高低分成2组深入进行性状间的相关分析。结果表明,RIL群体穗部性状上发生了极广泛的变异。逐步回归分析和通径分析发现,水稻单株产量的主要贡献因素为有效穗实粒数千粒重。经过对其优系分析,初步确立四川稻区高产理想株系穗部性状的指标为有效穗数7~9个、一次枝梗数18~20个、穗长27.0~30.0cm、着粒数320粒、实粒数290粒、着粒密度120粒/10cm、结实率81%~92%、千粒重20.0~27.0g。进一步对RIL群体中单株产量位列前4名的株系分析发现,其有效穗数和着粒数呈显著正相关(P0.001)。表明打破了有效穗数和着粒数间的不利连锁关系,出现了优良变异。这些优系可作为新种质进行深入分析和利用。     

散穗与密穗型水稻穗上不同部位粒位的粒重及抗性淀粉含量

以散穗型和密穗型水稻品系为材料,研究穗上不同部位和粒位的粒重及籽粒抗性淀粉含量的差异及其分布特点.结果表明:在稻穗同一部位,一次枝梗籽粒千粒重和抗性淀粉含量高于二次枝梗;一次枝梗籽粒千粒重上部最高,且变异度显著小于中、下部;散穗型水稻中部籽粒的抗性淀粉含量相对较高,密穗型以下部较高;同一枝梗不同粒位间抗性淀粉含量均表现...     

水、旱稻产量相关性状的水分生态效应分析

 【目的】探析水、旱稻产量及其相关性状的水分生态效应,研究其产量性状的水分生态特性,为节水抗旱稻遗传育种提供理论参考。【方法】以155份水、旱稻材料在水种、无覆盖旱种及旱地膜覆盖种植等不同水分条件下的产量相关性状表现为依据,通过多元分析系统解析单株产量等10个性状的水分生态效应。【结果】在不同水分条件下,水、旱稻供试材料在性状之间、材料与性状之间及材料之间具有明显的水分生态效应差异,相关性状对单株产量（GYP）的影响方式及互作关系差异明显,材料与性状的对应关系也不同。在不同水分条件下,单株产量与9个产量相关性状间存在极显著的线性关系。千粒重（KGW）、有效穗数（PPP）和穗实粒数（FGP）是影响单株产量的共同因素,当水分条件发生变化时,将有1－3个其它相关性状对单株产量产生显著或极显著影响。穗实粒数和有效穗数对单株产量具有较大的决定作用,其次为穗总粒数（SP）和千粒重,其它性状的决定作用相对较小。在不同水分条件下,不同性状对单株产量的直接和间接作用大小存在显著差异,其影响机制有所不同。穗实粒数和有效穗数对单株产量具有较大的正向直接作用,穗总粒数为较大的正向间接作用,其它性状对单株产量的间接作用主要通过前三者产生。当水分胁迫程度增强时,千粒重对单株产量的影响作用逐渐增强,与其它相关性状间的互作关系变得复杂和多元化。而水分增多时,有效穗数的增产作用则凸显出来,千粒重对单株产量的贡献则相对降低,与其它性状的互作关系趋向简化,体现了水稻在不同水分生态条件下产量的自适应调节机制。在水分递减情况下,水稻的产量性状特征先由穗大粒多兼顾大粒向大穗大粒、多蘖多穗高结实率2个向量方向分化,最后趋向于以多穗获得产量。因此,针对节水抗旱稻培育,其育种选择性状指标应与水稻有所区别,不同的水分条件下高产技术策略应有所不同。【结论】水、旱稻的产量结构性状在不同水分生态条件下存在一种自适应调节机制,其育种选择指标应各有所侧重。节水抗旱稻产量育种应注重分蘖成穗能力和结实性的选择与提高。     

CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质和核质互作的遗传效应分析

利用4个CMS-FA胞质不育系、相应保持系和3个恢复系,研究不育细胞对11个产量相关性状的细胞质效应和核质互作效应.结果表明:CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质对千粒重和生育期性状表现出显著正效应,对穗颈长性状表现出显著负效应,其他性状的不育细胞质效应不显著;单株穗数、千粒重、每穗总粒数、结实率、株高,穗长、穗颈长和生育期等性状的核质互作效应均达到了显著或极显著水平;不育胞质与核基因的互作使杂种F1的平均基因型预测值、群体平均优势和群体超亲优势在株高和穗颈长上得到明显增加;CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质无不良细胞质效应,不育系可恢复性好,可作为杂交稻育种的优良不育胞质加以利用.     

新质源(CMS-FA)杂交稻产量相关性状的相关性分析

以新质源(CMS-FA)杂交稻遗传系统的5个不育系和5个恢复系进行不完全双列杂交,采用加性一显性遗传模型和MINQUE (1)法,对新质源(CMS-FA)杂交稻产量相关性状进行多种相关分析.结果表明,新质源(CMS-FA)杂交稻产量相关性状间的相关性为;株高与结实率,剑叶长与生育期、结实率,生育期与每穗实粒数,结实率与千粒重,千粒重与单株产量等性状之间的遗传相关以基因的加性正相关为主;单株穗数与株高、剑叶长、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率,千粒重与每穗总粒数等性状之间的遗传相关以基因的加性负相关为主.株高与穗长、剑叶长、每穗总粒数、千粒重,穗长与每穗总粒数,每穗实粒数、单株产量等性状之间具有显著或极显著的显性相关.利用加性相关为主的性状进行间接选择可取得较好的育种效果.     

转几丁质酶基因水稻抗纹枯病性及农艺性状遗传特性

[目的]揭示转基因水稻的纹枯病抗性及其非目标变异性状的遗传特性,为合理利用转基因水稻进行抗病育种提供理论指导.[方法]以海转A为父本、竹籼B为母本杂交,通过对杂交F1和F2代的抗病性状进行分析,揭示海转A的纹枯病抗性和部分非目标变异性状的遗传特性.[结果]转基因海转A除抗纹枯病性较非转基因亲本竹籼B有显著提高外,还存在穗粒数和千粒重两个非目标性状的变异,穗粒数较竹籼B增加44.2%,而千粒重降低12.1%.海转A的抗纹枯病性表现为存在主效基因的多基因数量遗传特性,而穗粒数和千粒重表现为典型的数量性状遗传;此外转基因海转A的抗病性、穗粒数和千粒重3个性状的变异系数均显著大于竹籼B,说明其稳定性较低.[结论]外源抗病基因的导入提高了水稻的抗病性,这种影响以主效基因的形式表达;而外源基因导入引起非目标性状的变异,但没有改变其原有的典型数量性状遗传特征.